Computer

Computer sind Recheneinheiten, die auf mechanischer, elektrischer oder elektronischer Basis Rechenoperationen durchführen. Historisch betrachtet gehören bereits die mechanischen und elektrischen, auf Relaisbasis arbeitenden, früheren Rechner zu dem Oberbegriff Computer. Auch vom Rechenverfahren her müssen neben den Digitalrechnern und den Hybridrechnern die klassischen Analogrechner hinzu gezählt werden. Später, in den 40er-Jahren wurden dann Rechner mit Elektronenröhren entwickelt, denen in den 50er-Jahren die Transistorisierung folgte, die in den 60er-Jahren von integrierten Schaltungen (IC) und den Mikroprozessoren abgelöst wurden.

Klassifizierung von Computern

DIN definiert einen Rechner als eine Einheit zur Verarbeitung von Daten, nämlich zur Durchführung mathematischer, umformender, übertragender und speichernder Operationen. Als Synonyme für den begriff Computer werden in der DIN-Norm die Bezeichnungen Rechensystem, Rechenanlage, Datenverarbeitungssystem und Datenverarbeitungsanlage genannt.

Supercomputer der MSU, Chemistry Department

Im modernen Sprachgebrauch versteht man unter einem Computer einen elektronischen Rechner, der auf digitaler Basis arbeitet. Die Rechenwerke sind ebenso wie die Speicher in Halbleitertechnik realisiert.

Die Entwicklung hat von der Leistungsfähigkeit, den Einsatzmöglichkeiten und der Größe viele unterschiedliche Varianten hervorgebracht. Die Palette reicht vom Mikrocomputer, über den Minicomputer, den Personal Computer (PC), die Workstation, Großrechner bis hin zum Supercomputer. Darüber hinaus spielt bei den Computern die Miniaturisierung eine entscheidende Rolle. Sie reicht vom Desktop-PC, über den Portable, die Laptops, Notebooks und Tafel-PCs bis hin zu den Handhelds.

Beispiel einer Workstation, Foto: PC Celem

Computer kann man nach der Art der Informationsverarbeitung - analog oder digital -, hinsichtlich der Spezialisierung oder der Universalität vergleichen - administrativ, wissenschaftlich, prozessorientiert usw. -, aber auch nach der Hierarchie im Einsatzbereich - Zentralrechner, Kommunikationsrechner, Abteilungsrechner usw. -, der Leistungsfähigkeit und der Bauform - Rack, Desktop, Portable, Handheld - untergliedern.

Das Grundprinzip des Computer basiert auf logischen und arithmetischen Operationen, die je nach Rechenwerk langsamer oder schneller, sequenziell oder parallel, in einer oder mehreren Zentraleinheiten durchgeführt wird. Der Aufbau einer solchen Recheneinheit umfasst die Dateneingabe, die Verarbeitung mit Speicherung und Datenausgabe nach dem so genannten EVA-Prinzip. Bei den Computern mit mehreren Prozessoren unterscheidet man daher zwischen den Parallelrechnern und den Vektorrechnern.

Das Grundprinzip eines Rechners, das EVA-Prinzip

Die heutigen Computer sind nicht mehr auf numerische Daten fixiert, sondern werden für die Verarbeitung von Texten, Tabellen, Datenbanken, Grafiken, Bewegtbildern, Audiosequenzen und für Kommunikationszwecke eingesetzt. Alle diese nichtnumerischen Informationen werden in binäre Bitfolgen abgebildet und als solche verarbeitet. Die inneren Befehlsstrukturen und die Befehlsabläufe für die Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe werden in Programmen als Software realisiert.